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文档简介
1、绝密启用前2020年山东新高考全真模拟卷(十)化 学(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)注意事项:1 .本试卷分第I卷(选择题)和第n卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考 证号填写在答题卡上。2 .回答第I卷时,选出每小题答案后,用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动, 用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。3 .回答第n卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4 .考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ti-
2、48Fe-56 Cu-64第I卷(选择题共40分)一、选择题:本题共 10个小题,每小题 2分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1 .化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是()选项现象或事实解释A福尔马林可作食品的保鲜剂福尔马林是甲醛的水溶液, 可使蛋白质变性B地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂地沟油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,可以用于制肥皂(皂化反应)C石英能用于生产光导纤维石英的主要成分是SiO2, SiO2有导电性D在食物中可适量使用食品添加剂食品添加剂可以增加食物的营养成分【答案】B【解析】甲醛有毒,不可用作食品的保鲜剂,A项错误;SiO2没有导
3、电性,C项错误;食品添加剂不是营养成分,D项错误。2 .下列化学用语使用正确的是A.基态铜原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d94s2 B. Na2s的电子式:总CH<11 CCHC. 的系统命名为3-甲基-1-丁快D.重氢负离子(2 H1的结构示意图:【答案】C【解析】A.根据构造原理,基态铜原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1,故A错误;B. Na2s是离子化合物,由阴阳离子构成,而不是共价化合物,电子式书写不正确,故B错误;C.符合系统命,一1HU CE .,一一 一 一 一、一 2名原则,口的命名为:3-甲基-1-丁焕,故C正确;D,重
4、氢负离子(1 H )的质子数是1,即核电荷数为1,故D错误;故选:Ao3 .实验是化学研究的基础。关于下列各实验装置图的叙述中正确的是 A .装置常用于分离互不相溶的液态混合物B.装置可用于吸收氨气,且能防止倒吸C.用装置不可以完成 喷泉”实验D.用装置稀释浓硫酸和铜反应冷却后的混合液【答案】D【解析】A .该装置为蒸储装置,互溶的液体根据其沸点不同采用蒸储的方法分离,互不相溶的液体采 用分液的方法分离,故 A错误;B.氨气极易溶于水,有缓冲装置的能防止倒吸,该装置中苯没有缓冲 作用,所以不能防止倒吸,故 B错误;C.氯气与氢氧化钠溶液反应,可以形成压强差,从而形成喷泉 实验,故C错误;D.浓
5、硫酸溶于水放出大量热,且浓硫酸的密度大于水,稀释时需要将浓硫酸缓缓加 入水中,图示操彳合理,所以 D选项是正确的;综上所述,本题应选D。4.设Na为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A. 60gCH3COOH与乙醇发生酯化反应,充分反应后断裂C-O键数为NaB. 0.2molHD 与 0.1mol 18。2所含中子数均为 0.2NaC. 1L0.5mo/L(NH 4)2SO4溶液中氮原子数为 NaD. 2.24L (标准犬况)CHCl 3所含共价键数为 0.4Na【答案】C【解析】CH3COOH与乙醇反应可逆,60gCH3COOH与乙醇发生酯化反应,充分反应后断裂C-O键数小于Na,故A错误
6、;0.2molHD含中子数为0.2Na, 0.1mol 18。2含中子数为2Na,故B错误;根据元素守 恒,1L 0.5mo/L(NH 4)2SO4溶液中氮原子数为 Na,故C正确;标准状况下 CHCl3是液体,故D错误。5. C12能与过量的NH3反应得到一种固体 M和单质H,下列说法正确的是()A. M中含离子键、共价键、配位键 mH汨B. NH3的电子式为 “C. H中b键与兀键个数比为1: 1D. NH3和C12都属于极性分子【答案】A【解析】C12能与过量的 NH 3反应生成氮气和氯化钱,方程式为:3C12+8NH3N2+NH4C1,则固体 M为NH4C1,单质 H 为 N2,A.
7、M为NH4C1,含离子键、共价键、配位键,故 A正确;H:N:HB. NH3分子中含有3个氮氢共价键,则 NH 3的电子式为U ,故B错误;C. H为N2, N2中N原子之间形成三对共用电子对,则b键与兀键个数比为1: 2,故C错误;D . C12分子正负电荷重心重合,为非极性分子,故 D错误;6 .屠呦呦率领团队先后经历了用水、乙醇、乙醛提取青蒿素的过程,最终确认只有采用低温、乙醛冷浸等方法才能成功提取青蒿素。研究发现青蒿素中的某个基团对热不稳定,该基团还能与Nai作用生成I2。碳原子连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,下列分析不正确的是A.推测青蒿素在乙醍中的溶解度大于在水中的溶解
8、度B.青蒿素可以与 NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应C.青蒿素分子中含有手性碳D.青蒿素中对热不稳定且具有氧化性的基团是-O-O-【答案】B【解析】A.青蒿素中含有酯基,如图含难溶于水,易溶于有机溶剂。根据萃取过程,最终采用乙醍萃取,可知青蒿素易溶于乙醍,正确;B.青蒿素可以与氢氧化钠溶液反应,由于青蒿素中含有酯基,在碱性环境下发生水解。但是Na2CO3和NaHCO3不与酯基等官能团反应,错误; C.手性碳指碳原子所连接的4个基团不一样,青蒿素分子中含有手性碳,如 山中心的碳原子链接了 4个不同的原子或原子团,是手性碳原子,正确; D.含有的-O-O-"不稳定,类似于双氧水中
9、的过氧键,受热 容易分解,正确。7 .如表所示有关物质检验的实验结论正确的是()选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钢溶液,有白色沉淀生成该溶液中f含有 SO2B向某溶液中加入盐酸,将生成的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色该溶液一定含有SO3C将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色该气体一定是SO2D将SO2通入Na2CO3溶液中生成的气体,先通入足量白酸性 KMnO4溶液,再通入澄清石灰水中后浑浊说明酸性:H2SO3>H2CO3【解析】A.白色沉淀可能是氯化银,溶液中可能含有银离子,应该先加盐酸排除银离子的干扰,故A错误;B.溶液中可能含有 HSO3,故B错误;C.具
10、有漂白作用的不仅仅是二氧化硫,通入氯气也可以 使品红褪色,故 C错误;D.先通入酸性高镒酸钾溶液,目的是除去二氧化硫气体,再通入澄清石灰水 变浑浊,说明产物是二氧化碳,进而证明亚硫酸的酸性强于碳酸,故 D正确。故选D。8 . 一种新型漂白剂(结构如图)可用于漂白羊毛、草等,其中W、丫、Z为不同周期不同主族的短周期元素,W、Y、Z的最外层电子数之和等于 X的核外电子数, W、X对应的简单离子核外电子排布相同。 下列叙述正确的是()A<A<MA.元素电负性顺序为:X >W>YB . Y的最高价氧化物对应水化物为强酸C.工业上通过电解熔融的 WX来制得 WD.该漂白剂中X、Y
11、均满足8电子稳定结构【答案】B【解析】根据分析可知,W为Mg, X为O, 丫为N, Z为H元素,A.非金属性越强电负性越强,则元素电负性顺序为:X>Y>W,故A错误;B. N的最高价氧化物对应水化物为硝酸,硝酸为强酸,故 B正确;C. MgO熔点较高,工业上通过电解熔融氯化镁获得镁,故 C错误;形式存在,杂质不参与反应),D.该漂白剂中O满足8电子稳定结构,而 N最外层电子数为 5+4=9,不满足8电子稳定结构,故 D 错误。9.某课题组采用活性炭回收海带化工提碘废水中残留的低浓度碘(主要以实验过程如下:NaOII 打504M有活性炭NdNO2的手充林1 I 丽缘水.咽一皆作X |
12、 一H2so*氤卜列说法不正确的是()A.氧化步骤发生反应的离子方程式为:6I-+2NO2-+8H+=3I2+N 2 T +4HOB.操作X的目的是富集碘单质C.经洗脱后的溶液中,含有大量的和IO3-D.可通过蒸储的方法提纯粗碘【答案】D【解析】A.氧化步骤发生反应的离子方程式为:6I-+2NO2-+8H+=3I2+N2T +4HO,可生成碘单质,故 A正确;B.操作X的目的是富集碘单质,利用活性炭的吸附性,故 B正确;C.经洗脱后的溶液中,含有大量的和IO3-,为碘与NaOH溶液反应生成,故 C正确;D.操作Y为加热,可升华法提纯粗碘,故D错误。10.某学习小组设计实验制备供氢剂氢化钙(Ca
13、H%实验装置如下图所示。已知:氢化钙遇水剧烈反应。下列说法正确的是()A.相同条件下,粗锌(含少量铜)比纯锌反应速率慢B.酸R为浓盐酸,装置 b中盛装浓硫酸C.实验时先点燃酒精灯,后打开活塞KD .装置d的作用是防止水蒸气进入硬质玻璃管【答案】D【解析】相同条件下,粗锌 (含少量铜)比纯锌反应速率快,因为铜锌和电解质溶液形成原电池,反应速率加快,故A错误;酸R为稀硫酸,装置b中盛装浓硫酸,故 B错误;实验时先打开活塞 K,后点燃酒 精灯,用氢气赶走装置中的空气后,才能加热,故 C错误;氢化钙遇水剧烈反应,装置 d的作用是防止 水蒸气进入硬质玻璃管,故 D正确。二、选择题:本题共 5小题,每题4
14、分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。11 .实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后 的溶液中,逐滴加入5mol L-1 NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示。则下列说法不正确的是n沉症十 RR Q* ifM叫山)小叫肺玳A.稀硝酸与铝粉、铁粉反应,其还原产物为硝酸俊B. c点对应NaOH溶液的体积为 48mlC. b点与a点的差值为 0.075molD.样品中铝粉和
15、铁粉的物质的量之比为5: 3【答案】BC【解析】铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分反应,被氧化为 Al3+、Fe3+,通过题意,反应始终没有气体生成,可以得出不会有氮的氧化物生成,又有硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合 价越低,可以推测N元素由+5变成了 -3价,由图可得硝酸过量,加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应,再生成沉淀,当沉淀完全后,由图知继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,可得与NH+发生了反应,则随着 NaOH 的滴加,发生的反应依次有:H+OH=H2O,Fe3+3OH-=Fe(OH)3j, Al 3+3OH-=Al(OH) 3 NH+OH-=NH3 H2O,Al(OH)
16、 3+OH-=AlO 2+2H2。,B与A的差值为氢氧化铝的物质的量,由图可知,EF段消耗的氢氧化钠溶液为:104mL-94m=10mL ,故该阶段参加反应的氢氧化钠为: 0.01L 5mol/L=0.05mol ,根据 Al(OH) 3+OH-=AlO 2+2H2O 可知,Al(OH) 3 的物质的量为 0.05mol ,根据铝 元素守恒,故混合金属中 n(Al)=0.05mol。由图可知 DE段消耗的氢氧化钠的体积为:94mL-88mL=6mL ,故该阶段参加反应的氢氧化钠为:0.006L为mol/L=0.03mol ,根据NH+OH-=NH3 H2O可知,计算溶液中n(NH+)=0.03
17、mL ,根据电子转移守恒有:3n(Fe)+3n(Al)=8n(NH +),即 3n(Fe)+3 0.05mol=8 0.03mol,解得:n(Fe)=0.03mol。由反应过程可知,到加入氢氧化钠为 88mL时,溶液中溶质为硝酸钠与硝酸俊, n(NH4NO3)=n(NH 4)=0.03mol ,根据钠元素守恒,可知 n(NaNO 3)=n(NaOH)=0.088L 5mol/L=0.44mol ,根 据氮元素守恒计算原硝酸溶液中n(HNO 3)=n(NaNO 3)+2n(NH 4NO3)=0.44mol+0.03mol 2=0.5mol ,而 c 点溶液为NaNO3 、NH4NO3 、Fe(N
18、O3)3 、 Al(NO 3)3 , 根据氮元素守恒n' (NaNO+2n(NH 4NO3)+3nFe(NO 3)3+3nAl(NO 3)3=n(HNO 3),故 C 点 溶 液 中n' (NaNO=0.5mol-0.03mol 2603mol 3-0.05mol 3=0.2mol ,故 C 点加入 NaOH 的物质的量为 0.2mol。A.根据分析可知,稀硝酸与铝粉、铁粉反应,其还原产物为硝酸俊,故 A正确;B.根据分析可知,C 点对应NaOH溶液的体积=;02mo-=0.04L=40mL ,故B错误;C.根据氮元素守恒计算原硝酸溶液中: 5mol / Ln(HNO3)=n(
19、NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.44mol+0.03mol 2=0.5mol ,故 C 错误;D,根据分析可知,混合金属 中n(Al)=0.05mol、n(Fe)=0.03mol ,样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为5 : 3,故D正确;故选BC。12 .炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化过程的能量变化模拟计 算结果如图所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是3 T和优3 注化机质一函舌A.氧分子的活化包括 O-O键的断裂与C-O键的生成B.每活化一个氧分子放出0.29eV的能量C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVD.炭黑颗粒是大气
20、中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂【答案】C【解析】A.由图可知,氧分子的活化是 O-O键的断裂与C-O键的生成过程,故 A正确;B.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此每活化一个氧分子放出0.29eV的能量,故B正确;C.由图可知,水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,故C错误;D.活化氧可以快速氧化二氧化硫,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,故D正确。故选Co13 .垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能,其原理如下图所示。下列说法正确的是0I灰皿条司 出乳杂价(l"PCA)瓶子胃悚蟆A.电流由左侧
21、电极经过负载后流向右侧电极B.放电过程中,正极附近 pH变大C.若1mol O2参与电极反应,有 4mol H +穿过质子交换膜进入右室D.负极电极反应为:H2PCA+2e = PCA+2H +【答案】BC【解析】A.右侧氧气得电子产生水,作为正极,故电流由右侧正极经过负载后流向左侧负极,选项ApH变大,选项B正确;错误;B.放电过程中,正极氧气得电子与氢离子结合产生水,氢离子浓度减小,C.若1mol O2参与电极反应,有 4mol H +穿过质子交换膜进入右室,生成2mol水,选项C正确;D.原电池负极失电子,选项 D错误。答案选 BC。14.以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠(
22、NaClO2)的工艺流程如下,下列说法中,不正碰.的是HG* NiOH*区友发(55七)NiCIOjT 反原 1 LT一A.反应1中,每生成1mol CIO2有0.1mol SO2被氧化B.从母液中可以提取 Na2SO4C.反应2中,H2O2做氧化剂D.采用减压蒸发可能是为了防止NaClO2受热分解【答案】AC【解析】A .在反应1中,NaClO3和SO2在硫酸的作用下生成 Na2SO4和C1O2,反应的离子方程式为 2c103 +SO2=SO4-+2C1O2,根据方程式可知,每生成 1mo1 CIO2有0.5mo1 SO2被氧化,故A错误;B.根据上述 分析可知,反应1中除了生成C10 2,
23、还有Na2SO4生成,则从母液中可以提取 Na2SO4,故B正确;C.在 反应2中,C102与H2O2在NaOH作用下反应生成 NaC1O2,氯元素的化合价从+4价降低到+3价,则C102 是氧化剂,H2O2是还原剂,故C错误;D.减压蒸发在较低温度下能够进行,可以防止常压蒸发时温度 过高,NaC1O2受热分解,故D正确;答案选AC。15. 1 mL浓度均为0.10 mol L-1的XOH和X2CO3溶液分别加水稀释(溶液体积为V),溶液pH随lgV的变化 情况如图所示,则下列说法正确的是()A. XOH是弱碱B. pH=10 的溶液中 c(X+):XOH 大于 X2CO3C.已知H2CO3的
24、电离平衡常数 Ka1远远大于Ka2,则Ka2约为1.0 10-10.2,c(HCO3)D.当lgV=2时,升图X2CO3溶放温度,溶放碱性增强且小-2、减小c(CO 3 )【答案】C【解析】根据图示,0.1 mol L-1 XOH溶液的pH=13,说明XOH完全电离,为强电解质, A项错误;XOH 是强碱、X2CO3是强碱弱酸盐,要使两种溶液的pH相等,则 c(XOH)< c(X 2CO3),再结合物料守恒可知,XOH溶液中的c(X-)小于X2CO3溶液中的c(X-), B项错误;0.10 mol L-1X2CO3溶液的pH=11.6,则该 溶液中 c(OH-)( HCO3 )= &qu
25、ot;二 mol l-1=10-2.4 mol L-1 , c( CO; ) = 0.1 mol - -1 ,口山6Khi=一C(H1cO3)一=Kw-,则 Ka2- 号”匚运=上上士一 =10-10.2, C 项正确;当 lgV=2 时,则 c(CO3)c(OH) Ka2屋加承中闻二,工口k1b小溶液的体积变为原来的100倍,升高温度,促进水解,第一步水解程度远远大于第二步,所以溶液中c(CO2 )减小,c(HCO3)增大,"HCO"增大,D项错误。c(CO3 )第n卷(非选择题共60分)三、非选择题:包括第 16题第20题5个大题,共60分。16. (12分)铁及其化合
26、物在工农业生产中有重要的作用。(1)已知: C(s)+O2(g)=CO2(g) AH1= 393.5 kJ mol-1C(s)+CO2(g)=2CO(g)AH2=+ 172.5kJ mol-14Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) AH3=- 1651.0 kJ mol-1CO还原氧化铁的热化学方程式为 。(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、出、CO2等气体,利用 CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的一种新举措,反应原理为:CO(g)+2H2(g)=CH30H(g) AHo在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H 2,测得平衡混合物中 C
27、H30H的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。.£,出+ =在运二士二J在如图A、B、C三点中,选填下表物理量对应最大的点。反应速率 V: 平衡常数K: 平衡转化率a:在300c时,向 C点平衡体系中再充入0.25mol CO、0.5mol H2和0.25mol的CH3OH,该反应(填向正反应方向进行向逆反应方向进行”或不移动”3一定温度下,8的转化率与起始投料比nCO)的变化关系如图所示,测得d点氢气的转化率为40%, 则x=0.5 mol L-1 Fe3+和 0.26(3)三氯化铁是一种重要的化合物,可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有mol L-1 Cu2+,常温下,欲使
28、Fe3+完全沉淀c(Fe3+) w 4 x-50mol L-1而Cu2+不沉淀,则需控制溶液pH的范围。已知 KspCu(OH) 2 =2.6 M0-19; KspFe(OH) 3 =4X10-38。NaOH溶液可制(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上通过电解浓备Na2FeO4,然后转化为K2FeO4。电解原理如图所示。则A溶液中溶质的成分为 (填化学式);阳极的电极反应式为 【答案】(1) 3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g) AH = - 23.5 kJ mol-1(2 分)(2) C(1 分)AB(1 分)A(1 分)向正反应
29、方向进行(1分)3(1分)(3) 3< pH<5(2 分)(4) NaOH(1 分)Fe6e- + 8OH-=FeO2 +4H2O(2 分)【解析】(1)根据盖斯定律,由()>| X2得 3CO(g) + F&O3(s)=2Fe(s)+ 3CO2(g) AH= 23.5 kJ mo1。(2)CO(g) + 2H2(g)一CH30H(g)是气体分子数减小的反应,在温度不变的条件下,增大压 强,平衡正向移动,CH30H(g)的体积分数增大,所以 p2>p1。A、B、C三点中,C点的压强大、温度最高, 所以反应速率 v最大;A、B两点温度相同,所以平衡常数 K相等,由
30、题图知,升高温度,CH30H(g)的体积分数减小,说明该反应是放热反应,则升高温度,平衡常数K减小,故平衡常数K:A = B>C;A点CH30H(g)的体积分数最大, 故A点的平衡转化率 “最大。C点CH 30H(g)在平衡时的体积分数为50%,设发生转化的C0为x mol,根据三段式法进行计算:CO(g) + 2H2(g) -CH30H(g)起始 /mol 120转化 /mol x 2xx平衡 /mol 1 x 2 2xxx则有:sol X100% = 50%,解得 x=0.75,即平衡时 CO(g)、H2(g)> CH30H(g)的物质的量分1x2 2x+ x别为 0.25mo
31、l、0.5mol、0.75mol。向此平衡体系中再充入0.25mol CO、0.5mol H2和 0.25mol 的 CH3OH,由于充入的CH30H(g)的量相对于平衡时较少,所以该反应必定向正反应方向进行。设起始时CO(g)、H2(g)的物质的量分别为1mol、x mol ,根据图象可知,D点转化的CO的物质的量为0.6 mol,则转化的H2(g)的物质的量为1.2mol,故有:12mLM0。 = 40%,解得x=30(3)Fe3+恰好完全沉淀时,c(OH-)=:浮嚷嚷)3 x molc(Fe )KspCu(OH) 2:c(Cu2+)3 ,'4X10 38“_, /"4
32、5molL =1X10 mol L-1,pH = 3 ; Cu2+刚好开始讥证时,c(OH-) =yl2.6 10 19一 -mol L-1=1X10-9 mol L-1, pH=5,故欲使 Fe3 完全沉近而 Cu2+不沉捉,需控制 3W pH<S (4)0.26A溶液中溶质为NaOH ;根据题意,由题图知,Cu电极上氢离子放电,又由于使用了阳离子交换膜,所以阳极上Fe失电子,发生氧化反应生成FeO4 ,电极反应式为:Fe 6e- + 8OH-=FeO2 +4H2O。17. (12分)在人类文明的历程中,改变世界的事物很多,其中铁、硝酸钾、青霉素、氨、乙醇、二 氧化碳等17种 分子”改
33、变过人类的世界。(1)铁原子在基态时,价层电子排布式为。(2)硝酸钾中NO3的空间构型为。(3) 1mol CO2分子中含有°键的数目为。乙醇的相对分子质量比氯乙烷小,但其沸点比氯乙烷高, 其原因是。(4) 6氨基青霉烷酸的结构如图1所示,其中采用sp3杂化的原子有 一。(5)铁和氨气在640c可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图2所示,写出该反应的化学方程式田1(6)晶胞有两个基本要素:原子坐标参数:表示晶胞内部各微粒的相对位置。如图是CaF2的晶胞,其中原子坐标参数 A处为(0,0, 0); B处为(1, 1, 0); C处为(1, 1, 1)。则D处微粒的坐标参数为22晶胞参
34、数:描述晶胞的大小和形状。已知CaF2晶体的密度为p g cm则晶胞参数a为_pm(设Na为阿伏加德罗常数的值,用含 仍Na的式子表示)。【答案】(1) 3d64s2 (1分)(2)平面正三角形 (1分)(3) 2 (1分) 乙醇分子间可形成氢键,氯乙烷中不含氢键,氢键的存在导致乙醇的沸点升高,所以 乙醇的沸点比氯乙烷高(2分)(4) C、N、O、S(1 分)(2分)(5) 8Fe+2NH 3=2Fe4N+3H 2(2 分)(6) (3/4, 3/4, 3/4) (2 分)【解析】(1)铁是26号元素,基态原子核外有 26个电子,3d、4s能级上电子是其价电子,根据构造原理书写其基态价电子排布
35、式;(2)根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型;(3)依据二氧化碳的结构进行回答;(4)根据价层电子对互斥理论确定碳原子杂化方式;(5)铁和氨气在640c可发生置换反应生成氮气和氮化铁,利用均摊法确定氮化铁的化学式,根据温度、反应物和生成物写出反应方程式。(6)D处于体对角线AC上,且AD距离等于体对角线长度的 3 ,则D到坐标平面距离均为晶胞棱长 -;441I晶胞中Ca2+与离它最近的F-之间的距离等于晶胞体对角线长度的-,体对角线长度等于晶胞棱长的倍,4均摊法计算晶胞中各原子数目,计算晶胞质量,结合密度计算晶胞体积,晶胞体积开三次方得到晶胞棱长。(1)铁是26号元素,基态原子核外有 26
36、个电子,3d、4s能级上电子是其价电子,根据构造原理知其价电 子排布式为:3d64s2,故答案为:3d64s2;(2) N03中N原子价层电子对=1/2 (5+1-3为=3,且不含孤电子对,所以是平面三角形结构,故答案为:平面正三角形;(3)二氧化碳的结构是 O=C=O,含有的。键的数目为2,乙醇的相对分子质量比氯乙烷小,但其沸点比氯乙烷高,其原因是乙醇分子间可形成氢键,氯乙烷中不含氢键,氢键的存在导致乙醇的沸点升高,所以乙醇的沸点比氯乙烷高;故答案为:2;乙醇分子间可形成氢键,氯乙烷中不含氢键,氢键的存在导致乙醇的沸点升高,所以乙醇的沸点比氯乙烷高;(4)只要共价单键和孤电子对的和是4的原子
37、就采取sp3杂化,根据图片知,采用sp3杂化的原子有 C、N、O、S,故答案为:C、N、O、S; (5)该晶胞中铁原子个数=8X 1+6X1 =4,氮原子个数是1,所以氮化铁的化学式是Fe4N,铁和氨气在640c可发生置换82反应生成氮气和氮化铁,所以该反应方程式为:8Fe+2NH3=2Fe4N+3H 2,故答案为:8Fe+2NH 3=2Fe4N+3H 2。(6)D处于体对角线 AC上,且AD距离等于体对角线长度的34,则D到坐标平面距离均为晶胞棱长 3/4 ,由C的坐标参数可知,晶胞棱长=1 ,故D到坐标平面距离均 3/4, D处微粒的坐标参数为(' ,° ,-),4 44
38、故答案为:(3, 3 , 3);设晶胞中Ca2+与离它最近的F-间距离为xnm,晶胞的边长为ycm ,则x与y 444的关系为(4x)2=3y2,所以4x y=.3由于F-位于晶胞的内部,Ca2+位于晶胞的顶点和面心,所以平均每个晶4 7831Q10胞含有F-和Ca2+数目分别是8个和4个,所以pi4x10 3 ,解得x= 4 78,故答案为:Na (- 10 )433V Na101018. (13分)超顺磁性的 Fe3O4粒子(粒子平均直径为 25nm)在医疗上有重要作用,实验室制备方法如下:在有N2保护和剧烈搅拌条件下,向FeCl3、FeCl2混合溶液中滴加氨水,可得到黑色的FesO4。实
39、验装置如图:请回答下列问题:(1)恒压滴液漏斗的优点是 。(2)充N2的目的是 ,反应温度应控制在 50 C,加热方法为 。(3)制备超顺磁性 Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为 。(4)充分反应后,将三颈烧瓶中的混合物通过离心分离,然后水洗,最后用无水乙醇洗涤,用无水乙醇洗涤的优点是;为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,实验操 作:。为了检验超顺磁性粒子中含有+2价的铁,需要的化学试剂为 (填代号)。A. KSCN 溶液 B. HCl 溶液 C. H2O2溶液 D. K3Fe(CN) 6溶液(5)实验制得的超顺磁性的 Fe3O4粒子中含有少量的 Fe(OH)3,为测得Fe3O4的
40、含量,称取 mg试样, 放在小烧杯中用足量稀硫酸溶解后定容于100mL容量瓶中,准确量取其中的20.00mL溶液置于锥形瓶中,然后用cmol/L的KMnO4溶液进行滴定,当 停止滴定,然后重复二次滴定,平均消耗KMnO4溶液v mL ,该样品的纯度 为。(已知 MnO4+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O)【答案】(1)能保证氨水顺利地滴入三颈烧瓶中(1分)(2)防止FeCh、FeCl2混合溶?中的Fe2+被氧化(1分)水浴加热(1分)(3) Fe2+2Fe3+8NH 3 H2O=Fe3O4+8NH +4H2O (2 分)(4)能得到干燥的超顺磁性的Fe3O4粒子(2分) 将得到的固
41、体分散在水中,做丁达尔效应实验 (1分)BD (2 分)(5)滴入最后一滴标准溶液,溶液变成紫红色,且30秒颜色无变化(1分)一100% (2分)【解析】(1)恒压滴液漏斗可以使液体物质氨水的液面上下气体压强一致,氨水在重力作用下就可以顺利滴下;(2)反应装置内的空间有空气,空气能够将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,通入N2就可以防止三颈烧瓶内FeCb、FeCl2混合溶液中的Fe2+被氧化;由于反应温度应控制在 50C,低于100C,所以采用的加热 方法为水浴加热;(3)在有N2保护和剧烈搅拌条件下,向 FeCl3、FeCl2混合溶液中滴加氨水,可得到黑色的Fe3O4,同时产生NH4Cl,根据
42、原子守恒和电荷守恒,可得制备超顺磁性Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为Fe2+2Fe3+8NH 3 H2O=Fe3O4+8NH+4H2O; (4)充分反应后,将三颈烧瓶中的混合物通过离心分离,然后水洗,最后用无水乙醇洗涤,由于无水乙醇容易挥发,挥发时吸收大量的热,所以若用无水乙醇洗涤的优点是能快速得到干燥的超顺磁性的Fe3O4粒子;超顺磁性的 Fe3O4粒子的粒子平均直径为 25nm,具有胶体颗粒大小,为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,可将其分散在水中,做丁达尔效应实验,若产生一条光亮的通路,证明分散系为胶体。为了检验超顺磁性粒子中含有+2价的铁,用非氧化性的酸HCl溶解,向溶液
43、中加入K3Fe(CN)6溶液,产生蓝色沉淀,就证明其中含有Fe2+,故需要的试剂合理选项是BD ;(5) Fe3O4与硫酸反应产生白离子中含有Fe2+、Fe3+,而Fe(OH)3反应只产生Fe3+,所以用KMnO 4酸性溶液滴定时,当 Fe2+反应完全,再滴入时,溶液就会由无色变为高镒酸钾溶液的紫色,故滴定终点为:滴入最后一滴标准溶液,溶液变成紫红色,且30 秒颜色无变化。根据Fe3O4+8H +=Fe2+2Fe3+4H 2O, MnO4+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O 可得关系式:5Fe3O45Fe2+MnO4 ; n(KMnO 4)=cmol/L 以x10- 3LX33丁 =
44、5cVX10 3mol ,所 以 n(Fe3O4)=5n(KMnO 4)=25cV M0 3mol , 故 mg 试样的纯度为: 2 025cV x 10' mol 232g mol入 100%-mg5 ScV M lOOJ m19. (11分)用含锂废渣(主要金属元素的含量:Li 3.50%、Ni 6.55%、Ca 6.41%、Mg 13.24%)制备Li2CO3,并用其制备锂电池的正极材料LiFePO4。部分工艺流程如下:资料:i滤液1、滤液2中部分例子浓度(g L 1)Li +N产Ca2+Mg 2+滤液122.7220.680.3660.18滤液221.947.7 ¥0
45、 30.080.78 10 3ii . EDTA能和某些二价金属离子形成稳定的水溶性络合物iii .某些物质的溶解度(S)T/ C20406080100S(Li2CO3)/g1.331.171.010.850.72S(Li 2SO4)/g34.733.632.731.730.9I .制备Li2CO3粗品(1)上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是(2)滤渣2的主要成分有 。(3)向滤液2中先加入EDTA,再加入饱和Na2CO3溶液,90c充分反应后,分离出固体U2CO3粗品的操作是。(4)处理lkg含锂3.50%的废渣,锂的浸出率为a, Li +转化为Li2CO3的转化率为b,则粗品中含L
46、i2CO3 的质量是 go (摩尔质量:Li2CO3 74 gmol-1)II .纯化Li2CO3粗品(5)将U2CO3转化为LiHCO3后,用隔膜法电解 LiHCO 3溶液制备高纯度的LiOH ,再转化得电池级Li2CO3。电解原理如图所示,阳极的电极反应式是 ,该池使用了 (填 阳”或 阴”)离子交换膜。m.制备 LiFePO4(6)将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应,生成 LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程 式是 O【答案】(1)研磨、70c加热(1分)(2) Ni(OH) 2、Mg(OH) 2、Ca(OH) 2 (2 分)(3)趁热过滤(1分)(4) 185a
47、b (2 分)(5) 4OH-4e-=2H2O+O2f(2 分)阳(1 分)“、,.高温.(6) Li2CO3+2C+2FePO4=2LiFePO4+3COT(2 分)【解析】根据流程可知,将含锂废渣研磨后,在70 c条件下用稀硫酸酸浸其中的金属,得到含有的Li+、Ni2+、Ca2+、Mg2+酸性溶液,其中部分 Ca2+与硫酸根离子生成 CaSO4沉淀,过滤,滤渣1主要是CaSO4,向 滤液1中加入NaOH调节pH=12沉淀Ni2+、Ca2+、Mg2+,滤渣2主要为Ni(OH) 2、Mg(OH) 2还有极少量的 Ca(OH)2,滤液2含有Li + ,向滤液2中先加入EDTA ,再加入饱和 W2CO3溶液,90c充分反应后,得到沉 淀,趁热过滤得到粗品 Li2CO3,将Li2CO3转化为LiHCO 3后,用隔膜法电解LiHCO 3溶液制备高纯度的 LiOH , 再转化得电池级 Li2CO3 ,将电池级 Li2CO3和 C、FePO4高温下反应:Li2CO3
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